CN116106524A - 血液分析装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了血液分析装置，该血液分析装置，包括：光学流动室，待测粒子从光学流动室中流过；光源，光源用于朝光学流动室发射光源光束，光源光束照射在光学流动室中流过的待测粒子上，激发生成荧光光束；荧光收集模块，荧光收集模块设置于光源光束的中心光径的侧向，用于接收并汇聚荧光光束，荧光光束的中心光径与光源光束的中心光径垂直相交；非线性光电转换模块，非线性光电转换模块用于对荧光收集模块所汇聚的荧光光束进行光电转换；非线性光电转换模块设置于荧光光束经荧光收集模块汇聚所形成的焦平面的下游；荧光光束经荧光收集模块汇聚后的发散角为2.756‑7.84度。基于上述方式，可提高流式检测的准确性。

Description

血液分析装置
技术领域
本申请涉及检测技术领域，特别是涉及血液分析装置。
背景技术
现有技术中，在血液分析装置的流式检测中，由于荧光检测对检测模块的灵敏度要求较高，故通常会采用灵敏度较高的非线性光电转换模块作为荧光检测时的对荧光进行光电转换的模块。
现有技术的缺陷在于，由于非线性光电转换模块本身的特性，非线性光电转换模块的感光面上的一个感光点无论接收到多少个光子，其进行光电转换得到的相应电信号均相同，故在采用非线性光电转换模块进行荧光检测时，若对不同平均粒径的粒子进行样本检测，例如对红细胞和血小板分别进行荧光检测，则在对平均粒径较小的血小板进行检测时，相对于平均粒径较大的红细胞进行检测时，即使是同一个样本，检测结果的波动较大，故现有的血液分析装置的准确度较差。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是如何提高流式检测的准确性。
为了解决上述技术问题，本申请采用的第一个技术方案是：一种血液分析装置，包括：光学流动室，待测粒子从光学流动室中流过；光源，光源用于朝光学流动室发射光源光束，光源光束照射在光学流动室中流过的待测粒子上，激发生成荧光光束；荧光收集模块，荧光收集模块设置于光源光束的中心光径的侧向，用于接收并汇聚荧光光束，荧光光束的中心光径与光源光束的中心光径垂直相交；非线性光电转换模块，非线性光电转换模块用于对荧光收集模块所汇聚的荧光光束进行光电转换；非线性光电转换模块设置于荧光光束经荧光收集模块汇聚所形成的焦平面的下游；荧光光束经荧光收集模块汇聚后的发散角为2.756-7.84度。
其中，血液分析装置还包括反射模块；反射模块位于荧光光束的中心光径上，反射模块用于反射荧光光束，以使反射后的荧光光束向非线性光电转换模块发射。
其中，反射后的荧光光束的中心光径的平行分量大于等于反射后的荧光光束的中心光径的垂直分量；非线性光电转换模块与光源光束的中心光径之间的最短距离小于荧光光束的中心光径的路径长度。
其中，光源光束还经待测粒子的散射生成前向散射光束和侧向散射光束，荧光光束的中心光径和侧向散射光束的中心光径至少部分重合；血液分析装置还包括分光模块、第一线性光电转换模块和第二线性光电转换模块；分光模块位于荧光光束和侧向散射光束的重合中心光径上，分光模块用于透射荧光光束并反射侧向散射光束，以使反射后的侧向散射光束向第二线性光电转换模块发射，并使透射后的荧光光束的中心光径继续沿着透射前的荧光光束的中心光径延伸；第一线性光电转换模块位于前向散射光束的中心光径上，第一线性光电转换模块用于对前向散射光束进行光电转换；第二线性光电转换模块位于反射后的侧向散射光束的中心光径上，第二线性光电转换模块用于对侧向散射光束进行光电转换；前向散射光束的中心光径的平行分量与反射后的侧向散射光束的中心光径的平行分量方向相同。
其中，光源光束还经待测粒子的散射生成前向散射光束和侧向散射光束，荧光光束的中心光径和侧向散射光束的中心光径至少部分重合；血液分析装置还包括分光模块、第一线性光电转换模块和第二线性光电转换模块；分光模块位于荧光光束和侧向散射光束的重合中心光径上，分光模块用于透射荧光光束并反射侧向散射光束，以使反射后的侧向散射光束向第二线性光电转换模块发射，并使透射后的荧光光束的中心光径继续沿着透射前的荧光光束的中心光径延伸；第一线性光电转换模块位于前向散射光束的中心光径上，第一线性光电转换模块用于对前向散射光束进行光电转换；第二线性光电转换模块位于反射后的侧向散射光束的中心光径上，第二线性光电转换模块用于对侧向散射光束进行光电转换；反射后的荧光光束的中心光径的平行分量与反射后的侧向散射光束的中心光径的平行分量方向不同。
其中，荧光收集模块的数值孔径大于0.5。
其中，荧光收集模块的焦距范围为3-6毫米。
其中，第一线性光电转换模块和第二线性光电转换模块均包括一个光电传感器、一个光电转换单元和一个调理运放模块；第一线性光电转换模块的光电传感器的感光面的中心位置与第二线性光电转换模块的光电传感器的感光面的中心位置距离不超过10cm。
其中，荧光光束在非线性光电转换模块的感光面上形成的光斑的面积大于9平方毫米。
其中，非线性光电转换模块中的每一个非线性光电转换单元的感光面的尺寸大于等于25微米，和/或，非线性光电转换模块中的全部非线性光电转换单元的总数量大于500个，和/或，非线性光电转换模块中的每一个非线性光电转换单元的光子探测效率大于15%，和/或，非线性光电转换模块的感光面的总面积大于等于36平方毫米。
其中，荧光光束在非线性光电转换模块的感光面上形成的光斑面积与非线性光电转换模块的感光面的总面积之比大于70%。
其中，荧光收集模块与非线性光电转换模块之间还设置有平顶光模块和/或筒状光阑模块；平顶光模块用于将荧光光束转化成平顶光束，非线性光电转换模块用于对经平顶光模块转化后的荧光光束进行光电转换；筒状光阑模块具有一筒状内腔，荧光光束从筒状内腔的入光口入射并从筒状内腔的出光口出射，筒状内腔的内壁设置成能够反射进入筒状内腔的荧光光束，非线性光电转换模块用于对经过筒状光阑模块后的荧光光束进行光电转换。
其中，入光口的直径大于等于从入光口处入射的荧光光束的横截面的直径，且筒状内腔在入光口之后的至少一处的横截面的直径小于等于相应位置处的荧光光束的横截面的直径；各横截面分别与相应位置处的荧光光束的中心光径垂直。
其中，光源用于根据待测粒子的体积调节光源光束的光强，其中待测粒子的体积越小，光源光束的光强越大；当待测粒子的体积小于或等于0.5fl时，光源光束的光强不小于3uw。
本申请的有益效果在于：区别于现有技术，本申请的技术方案中，通过荧光收集模块对光源发出的光源光束打在待测粒子上激发生成的荧光光束进行聚光，以使得荧光光束先汇聚再发散，使得荧光光束汇聚后的发散角为2.756-7.84度，并能够在相应的焦平面后的较短的光路长度下形成面积较大的光斑，照射到非线性光电转换模块的感光面上，同样光强下的荧光光束所形成的光斑的面积越大，则光斑每一处的光强越均匀，进而使得发射到非线性光电转换模块的感光面上的每一个感光点的光子数量尽可能相同或相近，从而使得血液分析装置基于接收到的荧光光束进行检测得到的检测结果较为准确，基于上述方式，能够有效提高流式检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请血液分析装置的第一实施例的结构示意图；
图2是本申请光学流动室和荧光收集模块的一实施例的结构示意图；
图3是本申请血液分析装置的第二实施例的结构示意图；
图4是本申请血液分析装置的第三实施例的结构示意图；
图5是本申请血液分析装置的第四实施例的结构示意图；
图6是本申请血液分析装置的第五实施例的结构示意图；
图7是本申请非线性光电转换模块和筒状光阑模块的一实施例的结构示意图；
图8是本申请筒状光阑模块和荧光光束的一实施例的结构示意图；
图9是本申请样本分析仪的一实施例的结构示意图；
图10是本申请非线性光电转换模块的感光面和光斑的一实施例的示意图。
其中：光学流动室11，光源12，荧光收集模块13，非线性光电转换模块14，反射模块15，分光模块16，第二线性光电转换模块17，第一线性光电转换模块18，光学处理模块19，平顶光模块191，筒状光阑模块192，样本分析仪20，血液分析装置21。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
本申请的描述中，需要说明书的是，除非另外明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械来能接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间隔相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况连接上述属于在本申请的具体含义。
目前血液分析装置领域应用比较广泛的荧光探测器包括真空光电倍增管或雪崩光电二极管。但是真空光电倍增管体积大、价格昂贵，不利于样本分析仪的小型化及降低成本。雪崩光电二极管相对于真空光电倍增管存在电流增益小因而灵敏度较低的不足，雪崩光电二极管的灵敏度难以满足荧光检测的要求。
而由于侧向荧光的强度远远小于前向散射光及侧向散射光，若采用真空光电倍增管，存在体积大及成本高的不足，若采用雪崩二极管虽然成本低但灵敏度不足。可以采用非线性光电转换模块作为荧光检测器来检测荧光，实现低功率光源条件下，高灵敏度的荧光检测。
但当实际试用时，发现出现了奇怪的现象，对于同一个样本进行多次检测，检测其较大的细胞粒子时（如红细胞），且多次检测结果虽然稍有波动，但波动较小，但检测其较小的细胞粒子时（如血小板），多次检测的结果波动较大，甚至影响了其检测的准确性。
经过了大量的实验排查，基本排除了整机中其他部分的影响，将问题锁定在了非线性光电转换模块的使用上。
非线性光电转换模块包括组成面阵列的多个感光单元，感光单元就相当于光子触发开关，输出信号(电流)只有“有”或“无”两种状态，在为“有”的状态时，输出信号的幅度是确定的，不与入射光子数量成比例关系，所以无论有多少个光子同时入射到感光单元，输出信号都与一个光子入射到感光单元时基本相同。
在理想情况下，如果同时入射光子数少于非线性光电转换模块的感光单元的数量且在照射区域内分布平均的话，那么非线性光电转换模块的输出信号的电流脉冲幅度与入射光的瞬时功率成良好的线性关系，而输出信号的电流脉冲幅度（即荧光信号脉冲的脉冲峰幅值）又反映了细胞粒子的大小，因此理想情况下并不会出现上述提及的小细胞测量波动较大的问题。
经过进一步的分析，有了进一步的发现，非线性光电转换模块在无光源照射下，因自身热搅动和其他因素，会产生随机的电子——空穴对和载流子，当空穴对和载流子进入感光单元（如单光子雪崩光电二极管）中的耗尽区的雪崩区域，它将穿越高电场区域，触发雪崩盖革放电，进而产生输出电流脉冲，这样的内部的热生载流子触发雪崩从而产生的脉冲输出称为暗脉冲。一般用每秒发生的暗脉冲次数来表征暗脉冲水平，被称为暗计数率。
暗计数率指的是，非线性光电转换模块在无光情况下，一定时间内产生电流脉冲的数量，单位为CPS（每秒暗计数的数量）。暗计数脉冲的形态和单一光子在器件上产生的脉冲形态相同，故从单一光子和暗计数脉冲上看，二者无法区分。
特别是在检出限较低的应用中（如测量小细胞时），单个小细胞粒子对应的单个荧光信号脉冲的幅值较低，当实际测试的信号较弱时，那么当非线性光电转换模块的暗计数脉冲叠加到真实的荧光信号脉冲上，由于暗计数脉冲的个数与位置都是随机产生的，往往很容易改变真实荧光信号脉冲的信号特征，使荧光信号脉冲出现不同程度的幅值或形态的失真，从而影响测量结果的准确性。对于样本分析仪，细胞粒子的荧光信号脉冲的宽度通常约为1us，周期至少10us以上，若暗计数率高，则暗计数脉冲很容易叠加到单个细胞粒子所产生的荧光信号脉冲的顶部附近，则此时会造成脉冲信号的较大失真，影响测试结果，而如果暗计数脉冲叠加到单个细胞粒子所产生的荧光信号脉冲的底部附近，则此时的失真没有影响到荧光信号脉冲的脉冲峰幅值，也很容易被后续的信号处理方法去除掉。
与之相反，在检出限较高的应用中（如测量大细胞时），大细胞粒子对应的荧光信号脉冲幅值较高，当实际测试的信号较强时，那么当非线性光电转换模块的暗计数脉冲叠加到真实的荧光信号脉冲上，往往不会改变真实荧光信号脉冲的信号特征，即使使得荧光信号脉冲出现不同程度的幅值或形态的失真，其失真的程度较实际的脉冲峰幅值相比，也影响较小，从而测量结果不受影响或影响较小。
因此，当暗计数率较高时，由于随机产生的暗计数脉冲形态与正常单光子脉冲一致，当叠加在细胞粒子对应的实际脉冲信号上时，对小细胞粒子的影响较大，对大细胞粒子的影响较小。
由于暗计数脉冲的个数与位置都是随机产生的，在条件一定时，无法控制暗计数脉冲的个数与位置，但可以控制荧光信号脉冲的设计值，即通过提高荧光信号脉冲的脉冲峰幅值，从而相对减轻暗计数脉冲对荧光信号脉冲的负面影响。
提高荧光信号脉冲的脉冲峰幅值可以通过加大光源发射功率的方法进行，有两种方式，一种是提高所有通道的光源发射功率，另一种是对不同细胞粒子大小的通道分别设置不同的光源发射功率，从而提高小细胞通道的光源发射功率。
经过类似这样的改进，上述提及的小细胞测量波动较大的问题有所减轻，但仍有部分波动存在，影响最终的准确性。经过更进一步的分析，原因如下:
非线性光电转换模块的感光单元具有这样的特性，无论有多少个光子同时入射到感光单元，输出信号都与一个光子入射到感光单元时基本相同。如果有效入射光子数大于非线性光电转换模块的感光单元的数量，或者入射光子过分集中在非线性光电转换模块的少数感光单元上，则导致同一个感光单元同时入射过多光子，那么非线性光电转换模块输出信号(电流脉冲)的幅度与入射光的瞬时功率之间的关系将偏离线性。因此，当所接收到的荧光越集中，转换后的电信号与荧光光强的线性度就越差，从而导致测量的动态范围越差，导致不同的细胞群之间的类间区分度变小、类内集中度变大，最终导致测量结果的不准确。
因此需要通过提高入射光子数与非线性光电转换模块输出信号(电流脉冲)的幅度之间的线性度，来降低荧光信号脉冲的脉冲峰幅值失真度。具体思路包括以下四点：
第一，尽可能的扩大荧光光斑；
第二，扩大非线性光电转换模块的光斑接收面积，并相应提高像素数量；
第三，使非线性光电转换模块上接收的荧光光斑的光强均匀化；
第四，使得暗计数率变恒定，例如低温恒定，所以要使得非线性光电转换模块减少或避开热源。
针对这些思路，我们提出以下技术方案：
本申请首先提出一种血液分析装置，参见图1，图1是本申请血液分析装置的第一实施例的结构示意图，如图1所示，血液分析装置包括光学流动室11、光源12、荧光收集模块13和非线性光电转换模块14。
光学流动室11用于供待测粒子从其中流过，光源12用于朝光学流动室11发射光源光束，以使得光源光束照射在光学流动室11中流过的待测粒子上，激发生成相应的荧光光束。其中，血液样本中的待测粒子从光学流动室11中流过，待测粒子可以是附着有荧光材料的待测细胞，也可以是其它类型的能够因受光源光束照射而激发生成荧光光束的待测粒子，此处不作限定。光源光束打在待测粒子上，能够通过光源光束中的光子对待测粒子中的荧光材料进行激发，以生成相应的荧光光束，该荧光光束可从待测粒子处朝任意方向进行发散。
荧光收集模块13设置于光源光束的中心光径的侧向，用于接收并汇聚荧光光束，荧光光束的中心光径与光源光束的中心光径垂直相交。荧光光束经荧光收集模块13汇聚后的发散角为2.756-7.84度。其中，荧光收集模块13所接收到的荧光光束的中心光径可与光源光束的中心光径垂直相交，荧光收集模块13具体可以是凸透镜、非球透镜或具备聚光能力的透镜组，此处不作限定。参见图2，图2是本申请光学流动室11和荧光收集模块13的一实施例的结构示意图，如图2所示，半发散角α具体可以是指在荧光光束汇聚形成的焦平面后，由边缘处的荧光光束的传播方向所能形成的发散角的一半。
非线性光电转换模块14设置于荧光光束经荧光收集模块13汇聚所形成的焦平面的下游，非线性光电转换模块14用于对荧光收集模块13所汇聚的荧光光束进行光电转换。其中，非线性光电转换模块14可以是基于单光子雪崩二极管阵列的检测模块。非线性光电转换模块14具体可以是非线性模式（Geiger-Mode）下的单光子雪崩二极管阵列所构成的检测模块。
需要说明的是，若上述发散角太小，则易使得光学流动室11与荧光收集模块13之间的距离过小，从而导致荧光收集模块13的安装、调试作业较为困难，并且，容易使得荧光收集模块13后的荧光光束需要在较长管路长度下才能形成满足需求的面积足够大的光斑，从而导致整个血液分析装置的体积增大。若上述发散角太大，则容易导致荧光光束过于发散而使得荧光收集模块13收集到的荧光光束的量不足，进而导致流式检测的准确性下降。
根据高斯公式，角放大率与光学倍率的关系公式如下所示：
（1）
如图2所示，式（1）中，β为垂轴放大率，u’和u为图中所示相应角，荧光收集模块13的入射光束环境折射率n可为1.34，荧光收集模块13的出射光束环境折射率，也即空气折射率n’可为1。
结合荧光收集模块13的数值孔径及相应工作距离即可计算得到相应的u，基于式（1）即可计算出满足所需角放大率的情况下的u’，该u’的角度与上述半发散角α的角度相同，故基于上述方式，即可计算得到发散角为2.756-7.84度，且在发散角处于该取值范围时能够确保荧光光束在汇聚后能够在较短光路长度内与非线性光电转换模块14的感光面上形成面积较大的光斑，从而能够在确保血液分析装置的体积较小的前提下，增大非线性光电转换模块14的感光面上的荧光光束的光斑的面积，进而提高流式检测的准确性。
具体地，如图1所示，光源12可配置有相应的透镜组A，该透镜组A可用于将光源光束汇聚照射在光学流动室11的鞘流通道中的单个待测粒子上，光源光束激发待测粒子中的荧光材料即可生成相应的荧光光束，荧光光束通过荧光收集模块13的聚光处理，先汇聚再发散，从而能够在相应焦平面B后的较短长度的光路内，使得荧光光束能够形成较大的光斑，也即通过先汇聚再发散的方式增大荧光光束在同等长度的光路下所能够形成的光斑的面积，使得同等长度的光路下的荧光光束在非线性光电转换模块14的感光面上形成的光斑的面积增大，进而使得非线性光电转换模块14的感光面上接收到的光斑的能量分布较为均匀，也即能够尽可能使得接收到荧光光束的每一个单光子雪崩二极管所接受到的光子的数量接近一个或仅有一个，避免同一个单光子雪崩二极管因接受到过多光子而导致检测结果错误的情况发生，提高非线性光电转换模块14基于该光斑进行样本检测的准确性。
光源光束的起点为光源12而终点为光学流动室11，也即，光源光束从光源12发射至光学流动室11。
荧光光束的起点为光学流动室11而终点为非线性光电转换模块14，也即，荧光光束从光学流动室11发射至非线性光电转换模块14。
光束的中心光径具体可以是指相应的光束的传播路径，该传播路径的方向即为相应光束的传播方向，如图2所示，例如：光源12所发射的光束可以是从光源12处发散射出的光源光束，光源光束的中心光径具体可以是与光源光束的光轴重合的相应传播路径。
区别于现有技术，本申请的技术方案中，通过荧光收集模块13对光源发出的光源光束打在待测粒子上激发生成的荧光光束进行聚光，以使得荧光光束先汇聚再发散，使得荧光光束汇聚后的发散角为2.756-7.84度，并能够在相应的焦平面后的较短的光路长度下形成面积较大的光斑，照射到非线性光电转换模块14的感光面上，同样光强下的荧光光束所形成的光斑的面积越大，则光斑每一处的光强越均匀，进而使得发射到非线性光电转换模块14的感光面上的每一个感光点的光子数量尽可能相同或相近，从而使得血液分析装置基于接收到的荧光光束进行检测得到的检测结果较为准确，基于上述方式，能够有效提高流式检测的准确性。
在一实施例中，荧光收集模块13的数值孔径大于0.5。
具体地，荧光收集模块13具体可以是数值孔径大于0.5的凸透镜、非球透镜或具备凸透镜功能的透镜组。
基于上述方式，由于荧光收集模块13的数值孔径影响荧光收集的效率，在荧光收集模块13的数值孔径大于0.5时，能够提高血液分析装置中光源光束激发生成荧光的收集效率。
此外，在荧光收集模块13的数值孔径大于0.5时，还能够确保荧光光束在汇聚后能够在较短光路长度内在非线性光电转换模块14的感光面上形成面积较大的光斑，从而能够在确保血液分析装置的体积较小的前提下，增大非线性光电转换模块14的感光面上的荧光光束的光斑的面积，进而提高流式检测的准确性。
在一实施例中，荧光收集模块13的焦距为3-6毫米。
具体地，如图2所示，高斯公式中，荧光收集模块13的成像公式可如下：
（2）
式（1）和（2）中，f为荧光收集模块13的焦距，L4为光学流动室11与荧光收集模块13之间的距离，L5为荧光收集模块13与荧光收集模块13的焦点之间的距离。
如图2所示，当入射角γ为18-26度，且角放大率β为0.053-0.218时，非线性光电转换模块14对荧光光束的接收效果较好，根据式（1）和式（2）可得到荧光收集模块13的焦距f为3-6毫米。
基于上述方式，在焦距f大于等于3毫米时，在焦距足够大的情况下能够降低荧光收集模块13与其它相应模块或器件之间的安装和调试难度，但若焦距过小，则易导致荧光收集模块13安装困难。
而在焦距f小于等于6毫米时，焦距f越小则成像越大，从而能够使得荧光光束在非线性光电转换模块14上所形成光斑的面积较大，使得荧光光束在汇聚后能够在较短光路长度内在非线性光电转换模块14的感光面上形成面积较大的光斑，增大非线性光电转换模块14的感光面上的荧光光束的光斑的面积，进而提高流式检测的准确性。
在一实施例中，如图1所示，血液分析装置还包括反射模块15。
反射模块15位于荧光光束的中心光径上，反射模块15用于反射荧光光束，以使反射后的荧光光束向非线性光电转换模块14发射。
具体地，如图1所示，光学流动室11与反射模块15之间的荧光光束为反射前的荧光光束，而反射模块15与非线性光电转换模块14之间的荧光光束则为经反射模块15反射后的荧光光束。
非线性光电转换模块14到光源光束的中心光径的垂直距离具体可以是指图1所示的距离L1，而荧光光束的中心光径的路径长度具体可以是指图1所示的距离L1+L2。
荧光光束在经反射模块15的反射前，其中心光径与光源光束的中心光径垂直相交，故仅基于光源12、光学流动室11构建光源光束和荧光光束的光路的话，容易在荧光光束的光路长度较长而形成大光斑时，使得血液分析装置的整体体积较为庞大。而在经过反射模块15的反射后，通过使得反射后的荧光光束的中心光径具备不为0的平行于光源光束的中心光径的平行分量，即可进一步使得非线性光电转换模块14到光源光束的中心光径的垂直距离L1小于荧光光束的中心光径的路径长度L1+L2，相较于不设置反射模块15的方式，通过设置反射模块15以反射荧光光束至合适方向，能够在荧光光束传播同样长的距离而形成同样大的光斑的情况下，使得血液分析装置的必要体积更小，换言之，可在血液分析装置的体积较小的情况下，形成较长的荧光光束光路，从而配合上述先汇聚再发散的光路设计，使得荧光光束能够在有限的空间内于非线性光电转换模块14上形成面积较大的光斑，提高光斑的均匀性，进而提高流式检测的准确性。
此外，如图1所示，还可通过使得反射后的荧光光束的中心光径的路径长度L2小于等于光源光束从光源12发射至光学流动室11的中心光径的路径长度L3，确保荧光光束的中心光径的总路径长度较为合适，避免因荧光光束的中心光径的总路径长度过长，而导致血液分析装置在与光源光束的中心光径平行的方向上过长，进而导致血液分析装置的横向体积过大的情况发生，从而能够使得能够形成较大光斑的血液分析装置体积较小，提高了血液分析装置的便携性和灵活性。可选地，反射后的荧光光束的中心光径的平行分量大于等于反射后的荧光光束的中心光径的垂直分量。
另外，通过使得反射后的荧光光束的中心光径的平行分量大于等于反射后的荧光光束的中心光径的垂直分量，还可以显著的提高传统血液分析装置的荧光光电转换模块的信号质量。这是因为激发的荧光光强明显弱于各类散射光，所以荧光光束进行光电转换生成的电信号极易受到血液分析装置的光学模块中各类电子元器件的影响，如各类无法省略的供电线、功率线、数字信号线、电路板等。而血液分析装置在光源12至光学流动室11之间的侧面这一区域往往没有布局有各类电类元器件、或者离各类电类元器件距离较远，所受电磁干扰较弱，避免其对荧光光束进行光电转换生成的电信号造成负面影响，进而提高了荧光光电转换模块的信号质量。
非线性光电转换模块14与光源光束的中心光径之间的最短距离小于荧光光束的中心光径的路径长度。
具体地，在反射后的荧光光束的中心光径中，平行于光源光束的中心光径的平行分量大于等于垂直于光源光束的中心光径的垂直分量。
如图1所示，可将经反射模块15反射后的荧光光束的中心光径中，平行于光源光束的中心光径的分量记作第一分量，垂直于位于光源光束的中心光径的分量记作第二分量。
可通过合理设置反射模块15的反射面相对于反射前的荧光光束的中心路径的位置，使得第一分量大于等于第二分量，进而使得反射后的荧光光束能够在其中心光径的方向上尽可能地延伸，增大荧光光束在非线性光电转换模块14上所能形成的光斑的面积，也使得各类电类元器件对荧光光束进行光电转换生成的电信号造成的负面影响较小。
在一示例中，可使得第二分量为0，第一分量最大化，也即使得反射后的荧光光束的中心光径与光源光束的中心光径平行，从而使得反射后的荧光光束能够尽可能进行延伸，增大荧光光束在非线性光电转换模块14上所能形成的光斑的面积，也使得各类电类元器件对荧光光束进行光电转换生成的电信号造成的负面影响较小。
可选地，光源光束还经待测粒子的散射生成前向散射光束和侧向散射光束，荧光光束和侧向散射光束至少部分重合。
如图1所示，血液分析装置还包括分光模块16、第一线性光电转换模块18和第二线性光电转换模块17。
分光模块16位于荧光光束和侧向散射光束的重合中心光径上，分光模块16用于透过荧光光束并反射侧向散射光束，以使反射后的侧向散射光束向第二线性光电转换模块17发射，并使透射后的荧光光束的中心光径继续沿透射前的方向延伸。
第一线性光电转换模块18位于前向散射光束的光路上，第一线性光电转换模块18用于对前向散射光束进行光电转换。
第二线性光电转换模块17位于反射后的侧向散射光束的中心光径上，第二线性光电转换模块17用于对侧向散射光束进行光电转换。
反射后的荧光光束的中心光径的平行分量与反射后的侧向散射光束的中心光径的平行分量方向不同。
具体地，如图1所示，前向散射光束的起点为光学流动室11且终点为第一线性光电转换模块18，而侧向散射光束的起点为光学流动室11、反射点为分光模块16、终点为第二线性光电转换模块17。
侧向散射光束在从光学流动室11发射向分光模块16之间的一段，与荧光光束至少部分重合。
第一线性光电转换模块18可配置有相应的透镜组C，该透镜组C可用于将从光学流动室11发射出的前向散射光束进行汇聚，并使得第一线性光电转换模块18接收到汇聚后的前向散射光束。
反射后的荧光光束的中心光径平行于光源光束的中心光径的平行分量方向与反射后的侧向散射光束的中心光径平行于光源光束的中心光径的平行分量方向不同。
如图1所示，由于反射后的荧光光束的中心光径平行于光源光束的中心光径的平行分量方向与反射后的侧向散射光束的中心光径平行于光源光束的中心光径的平行分量方向不同，使得位于反射模块15与非线性光电转换模块14之间的反射后的荧光光束，和位于分光模块16与第二线性光电转换模块17之间的反射后的侧向散射光束，分别位于反射前的荧光光束的光路的两侧，进而使得非线性光电转换模块14和第二线性光电转换模块17分别位于反射前的荧光光束的光路的两侧，从而使得非线性光电转换模块14和第二线性光电转换模块17均能被设置在空间充裕的位置，避免出现非线性光电转换模块14和第二线性光电转换模块17因体积过大且放在同一侧而导致血液分析装置整体体积增大的情况发生，提高了血液分析装置中各部件布局的合理性，减小了血液分析装置的体积。且由于第二线性光电转换模块17接收到的侧向散射光束的光强高于非线性光电转换模块14接收到的荧光光束的光强，若将非线性光电转换模块14和第二线性光电转换模块17放在同一侧，容易导致第二线性光电转换模块17相关的各种电子元器件与电路板距离非线性光电转换模块14过近，从而导致非线性光电转换模块14易受到第二线性光电转换模块17的干扰，进而影响非线性光电转换模块14转换得到的电信号的准确性。
在一实施例中，光源光束还经待测粒子的散射生成前向散射光束和侧向散射光束，荧光光束和侧向散射光束至少部分重合。
如图1所示，血液分析装置还包括分光模块16、第一线性光电转换模块18和第二线性光电转换模块17。
分光模块16位于荧光光束和侧向散射光束的重合中心光径上，分光模块16用于透过荧光光束并反射侧向散射光束，以使反射后的侧向散射光束向第二线性光电转换模块17发射，并使透射后的荧光光束的中心光径继续沿透射前的方向延伸。
第一线性光电转换模块18位于前向散射光束的光路上，第一线性光电转换模块18用于对前向散射光束进行光电转换。
第二线性光电转换模块17位于反射后的侧向散射光束的中心光径上，第二线性光电转换模块17用于对侧向散射光束进行光电转换。
前向散射光束的中心光径的平行分量与反射后的侧向散射光束的中心光径的平行分量方向相同。
具体地，如图1所示，第一线性光电转换模块18可配置有相应的透镜组C，该透镜组C可用于将从光学流动室11发射出的前向散射光束进行汇聚，并使得第一线性光电转换模块18接收到汇聚后的前向散射光束。
需要说明的是，前向散射光束的中心光径通常与光源光束的中心光径相交。前向散射光束的中心光径通常与光源光束的中心光径平行，或者，前向散射光束的中心光径通常与光源光束的中心光径所形成的夹角为锐角。前向散射光束和光源光束分别位于反射前的荧光光束的中心光径的两侧。
基于上述方式，能够通过合理构建光路，使得多个检测模块能够分别接收到从光学流动室11处发射出的荧光光束、侧向散射光束和前向散射光束，同时基于荧光光束和两种散射光束对待测粒子进行检测分析处理，使得流式检测的准确性提高。
前向散射光束的中心光径的平行分量，即为前向散射光束的中心光径平行于光源光束的中心光径的分量，而反射后的侧向散射光束的中心光径的平行分量，则为反射后的侧向散射光束的中心光径平行于光源光束的分量。通过使前向散射光束的中心光径的平行分量与反射后的侧向散射光束的中心光径的平行分量方向相同，能够使得第一线性光电转换模块18和第二线性光电转换模块17能够位于荧光光束的中心路径的同一侧，从而提高了血液分析装置中各部件布局的合理性，减小了血液分析装置的体积。基于上述方式，还能够使得反射后的侧向散射光束的中心光径与前向散射光束的中心光径平行，从而避免出现反射后的侧向散射光束与前向散射光束在光路系统中相交而影响检测结果的风险，提高了流式检测的准确性。而且，第一线性光电转换模块18和第二线性光电转换模块17位于荧光光束的中心路径的同一侧，可以方便将相关的各种电子元器件集中布局于血液分析装置的光学模块中的一个局部，且第二线性光电转换模块17与第一线性光电转换模块18的光电传感器的电气参数相同，相互之间干扰极少，进而减少了第一线性光电转换模块18和第二线性光电转换模块17对非线性光电转换模块14的负面影响，提高了血液分析装置进行流式检测的准确性。
在上述包括分光模块16的任意一实施例中，进一步地，分光模块16具体可以是二向色镜，用于反射一部分波长的光束并透过另一部分波长的光束。
如图1所示，图1并未展示侧向散射光束中未与荧光光束重合的部分，位于光学流动室11与分光模块16之间的光束的光路即为上述重合光路，经分光模块16的分光处理，可使得重合光路中的荧光光束透过分光模块16并被非线性光电转换模块14接收，并使得重合光路中的侧向散射光束被反射以被第二线性光电转换模块17接收，各检测模块分别用于对接收到的光束进行光电转换以得到相应的电信号，各电信号用于进行分析处理以得到检测结果。
在上述包括第一线性光电转换模块18和第二线性光电转换模块17的任意一实施例中，进一步地，第二线性光电转换模块17和第一线性光电转换模块18均包括一个光电传感器、一个光电转换单元和一个调理运放模块。
具体地，在第一示例中，第二线性光电转换模块17与第一线性光电转换模块18的光电传感器的电气参数相同。
通过使得第二线性光电转换模块17与第一线性光电转换模块18的光电传感器的电气参数相同，能够使得第二线性光电转换模块17和第一线性光电转换模块18能够以相同或相近的方式完成对相应散射光束的光电转换，从而使得经过光电转换单元和调理运放模块处理得到的电信号的规格相同或相近，进而能够提高基于侧向散射光束和前向散射光束进行分析得到的检测结果的可靠性。
另外，第一线性光电转换模块18的光电传感器的感光面的中心位置与第二线性光电转换模块17的光电传感器的感光面的中心位置距离不超过10cm。
一般说来，第一与第二线性光电转换模块17的光电传感器一般都通过电连接线连接电路板，为节省整机电路板数量并方便布局，第二线性光电转换模块17和第一线性光电转换模块18中的光电转换单元和调理运放模块均集成于同一块电路板上。则在第一线性光电转换模块18的光电传感器的感光面的中心位置与第二线性光电转换模块17的光电传感器的感光面的中心位置距离较近时，连接电路板的电连接线长度一般不会过长，而过长的电连接线长度往往易受到各类无法省略的供电线、功率线、数字信号线、电路板的影响，因此这样的方案提高了最终转换后的信号质量。
此外，由于第二线性光电转换模块17与第一线性光电转换模块18的光电传感器的电气参数相同，也能提高血液分析装置的稳定性和维护便利性。
在第二示例中，第二线性光电转换模块17和第一线性光电转换模块18中的光电转换单元和调理运放模块均集成于同一块电路板上，且第一长度小于第二长度。
其中，第一长度为电路板与第二线性光电转换模块17的光电传感器之间的电连接线长度，第二长度为电路板与第一线性光电转换模块18的光电传感器之间的电连接线长度。其中第一长度可以为0，即第二线性光电转换模块17的光电传感器也可集成在上述同一块电路板上。
具体地，荧光光束和侧向散射光束的重合光路的中心光径与光源光束的中心光径垂直相交。前向散射光束的中心光径通常与光源光束的中心光径平行，或者，前向散射光束的中心光径通常与光源光束的中心光径形成的夹角为锐角。基于上述方式，使得侧向散射光束的光强相较于前向散射光束的光强通常较弱，故通过使得上述第一长度小于第二长度，能够降低侧向散射光束所对应的电信号在电连接线中的衰减幅度，进而提高血液分析装置基于侧向散射光束和前向散射光束进行样本检测的准确性。
在第三示例中，第二线性光电转换模块17的光电转换单元的电路增益大于第一线性光电转换模块18的光电转换单元的电路增益的二十倍。
具体地，荧光光束和侧向散射光束的重合光路的中心光径与光源光束的中心光径垂直相交。前向散射光束的中心光径通常与光源光束的中心光径平行，或者，前向散射光束的中心光径通常与光源光束的中心光径形成的夹角为锐角，具体地，两者之间形成的夹角可以为0.1-10度。基于上述方式，使得侧向散射光束的光强相较于前向散射光束的光强通常较弱，故通过使得第二线性光电转换模块17的电路增益大于第一线性光电转换模块18的电路增益的二十倍，能够使得侧向散射光束所对应的电信号的强度与前向散射光束所对应的电信号的强度之间的差距减小，进而提高血液分析装置基于侧向散射光束和前向散射光束进行样本检测的准确性。
在一实施例中，第二线性光电转换模块17和第一线性光电转换模块18可以与前文实施例所述的非线性光电转换模块14一致，也可以是其它类型的检测模块，此处不作限定。
非线性光电转换模块14包括单光子雪崩二极管阵列、稳压模块和信号处理模块。
信号处理模块连接单光子雪崩二极管阵列，并用于对单光子雪崩二极管阵列的输出信号进行后处理。
稳压模块用于对单光子雪崩二极管阵列和/或信号处理模块进行供电。
其中，稳压模块和信号处理模块设置于信号板上，单光子雪崩二极管阵列独立于信号板设置，或者，信号处理模块设置于信号板上，单光子雪崩二极管阵列和稳压模块独立于信号板设置。
具体地，可通过将信号处理模块设置于信号板上，并将单光子雪崩二极管阵列独立于信号板设置，使得单光子雪崩二极管阵列远离信号板这一热源，避免该热源对单光子雪崩二极管阵列的光电转换效果造成负面影响，改善了单光子雪崩二极管阵列的工作稳定性，提高了流式检测的准确性。
此外，稳压模块也可独立于信号板和单光子雪崩二极管阵列设置，使得稳压模块这一热源能够远离信号板和单光子雪崩二极管阵列，进一步改善了信号板和单光子雪崩二极管阵列的工作稳定性，提高了流式检测的准确性。
另外，单光子雪崩二极管阵列由多个单光子雪崩二极管单元组成，单元与单元间存在间隙，而光子打到这个区域不会引起雪崩，通常叫做死区，这就导致了有效探测面积会小于单光子雪崩二极管阵列总面积。
在一实施例中，荧光光束在非线性光电转换模块14的感光面上形成的光斑的面积大于9平方毫米。
具体地，非线性光电转换模块14的感光面在满足能够接收整个光斑的前提下越小越好。且不同波长下的荧光光束所形成的光斑的最小面积不同，波长越大则相应的该最小面积越大。可通过使得非线性光电转换模块14的感光面的满足上述前提的最小面积与荧光光束的波长呈正相关关系。
基于上述方式，能够尽可能使得非线性光电转换模块14中的单光子雪崩二极管阵列中的每一个单光子雪崩二极管仅接收到单个光子，从而提高基于非线性光电转换模块14对荧光光束进行检测分析的准确性，进而提高流式检测的准确性。
在一实施例中，非线性光电转换模块14中的每一个非线性光电转换单元的感光面的尺寸大于等于25微米，
和/或，非线性光电转换模块14中的全部非线性光电转换单元的总数量大于500个，
和/或，非线性光电转换模块14中的每一个非线性光电转换单元的光子探测效率大于15%，
和/或，非线性光电转换模块14的感光面的总面积大于等于36平方毫米
具体地，在非线性光电转换模块14中的每一个非线性光电转换单元的感光面的尺寸等于25微米时，光子探测效率为15%，以及非线性光电转换模块14中的每一个非线性光电转换单元的感光面的尺寸等于50微米时，光子探测效率为20%，在非线性光电转换模块14中的每一个非线性光电转换单元的感光面的尺寸等于75微米时，光子探测效率为25%，也即，在非线性光电转换模块14的感光面的总面积一定的情况下，非线性光电转换模块14中的每一个非线性光电转换单元的感光面的尺寸越大则光电子探测效率越高，非线性光电转换模块14中的全部非线性光电转换单元的总数量越大则光电探测效率也越高。这里非线性光电转换模块14的感光面的总面积就是包含间隙面积的单光子雪崩二极管阵列总面积。
其中，非线性光电转换模块14可以为单光子雪崩二极管单元。
基于上述方式，能够减少非线性光电转换模块14中的相邻单光子雪崩二极管单元之间存在的间隙的大小或数量，从而达到提高上述有效探测面积比的目的，提高非线性光电转换模块14的光电探测效率，从而提高非线性光电转换模块14基于相同光强的荧光光束所生成电信号的强度，进而提高血液分析装置进行流式检测的准确性。
此外，非线性光电转换模块14的感光面的形状具体可以是边长大于6毫米的正方形，也可以是其它满足条件的形状，此处不作限定。
基于上述方式，能够确保荧光光束在汇聚后能够在较短光路长度内与非线性光电转换模块14的感光面上形成面积较大的光斑的同时，非线性光电转换模块14能够具备面积足够大的感光面，以接收荧光光束形成的面积较大的光斑，进而提高流式检测的准确性。
在一实施例中，血液分析装置还包括加热模块。
加热模块用于在光源的温度低于30℃时对光源12与非线性光电转换模块14进行加热，以使光源与非线性光电转换模块14的温度处于30℃至40℃之间。
具体地，通过为光源12与非线性光电转换模块14设置用于控温的加热模块，能够确保光源12与非线性光电转换模块14能够始终处于适宜温度下进行照射作业，并提高光源光束的稳定性，并降低非线性光电转换模块14的暗计数率，进而提高流式检测的准确性。
此外，加热模块为单向控温装置，也即仅能进行加热而并不具备制冷能力，能够避免对血液分析装置进行制冷时，因凝结水珠而对电路或其它部件造成腐蚀而影响血液分析装置寿命的情况发生，提高了血液分析装置的可靠性。
在一实施例中，荧光收集模块13与非线性光电转换模块14之间还设置有平顶光模块191和/或筒状光阑模块192。
平顶光模块191用于将荧光光束转化成平顶光束，非线性光电转换模块14用于对经平顶光模块191转化后的荧光光束进行光电转换。
筒状光阑模块192具有一筒状内腔，荧光光束从筒状内腔的入光口入射并从筒状内腔的出光口出射，筒状内腔的内壁设置成能够反射进入筒状内腔的荧光光束，非线性光电转换模块14用于对经过筒状光阑模块192后的荧光光束进行光电转换。
具体地，在第一示例中，如图3所示，荧光收集模块13与非线性光电转换模块14之间仅设置有平顶光模块191。
可基于平顶光模块191将反射后的荧光光束进行相应转化，形成相应的平顶光光束至非线性光电转换模块14的感光面上，平顶光模块191是应用最广泛的衍射光学元件（DOE）之一，英文名为Beam shaper，其作用是获得能量分布均匀、边界陡峭，同时具有特定形状的平顶光斑（Top-hat）。平顶光模块191也是一种光场映射光学系统，可使光强分布不均匀的输入光束转换为一个光强分布相对均匀的平顶光束。采用上述光场映射光学系统的设计，使得经转换后的光束的光强分布相对平坦均匀，以提高荧光光束在非线性光电转换模块14上形成的光斑的能量分布均匀性，进而提高了流式检测的准确性。
在第二示例中，如图4所示，荧光收集模块13与非线性光电转换模块14之间仅设置有筒状光阑模块192。
由于筒状光阑模块192的筒状内腔的内壁设置成能够反射进入筒状内腔的荧光光束，具体可以是其内壁具有反射涂层，也可以是该筒状内腔的材质能够反射荧光光束，还可以是其它方式使筒状内腔具备反射荧光光束的能力。由于一般情况下，荧光光束的光强分布为中间强而四周弱，而在图8的（A）中的阴影部分的荧光经反射后叠加到图8的（B）中的阴影部分后，图8的（B）中的阴影部分的荧光光强要比没有反射叠加的情况下有所增加，从而图8的（B）中的阴影部分的荧光得到相应的增强，而中间部分的荧光光强没有发生变化。也即，能够使得经过筒状光阑模块192的荧光光束所形成的光斑能量分布均匀化。使得经过该筒状内腔后的荧光光束相较于经过之前，所形成的光斑的能量分布更为均匀，或者使得杂散光无法进入到非线性光电转换模块14，进而提高非线性光电转换模块14所接收到的光电数据的准确性，从而提高流式检测的准确性。
在第三示例中，如图5所示，荧光收集模块13与非线性光电转换模块14之间同时设置有平顶光模块191和筒状光阑模块192。
平顶光模块191和筒状光阑模块192均能够对经过的光束进行处理，以提高荧光光束在非线性光电转换模块14上形成的光斑的能量分布均匀性，提高了流式检测的准确性。
可选地，在荧光收集模块13与非线性光电转换模块14之间设置有筒状光阑模块192的时候。筒状内腔的入光口的直径大于等于从入光口处入射的荧光光束的横截面的直径，且筒状内腔在入光口之后的至少一处的横截面的直径小于等于相应位置处的荧光光束的横截面的直径。各横截面分别与相应位置处的荧光光束的中心光径垂直。由于一般情况下，荧光光束的光强分布为中间强而四周弱，筒状内腔在入光口之后的至少一处的横截面的直径小于等于相应位置处的荧光光束的横截面的直径，则使得该处接收的光向四周的偏中间处进行反射传播，则四周的偏中间处的荧光光强有所增强，而中间处的荧光光强没有变化，进而使得光斑能量分布均匀化。
以图7和图8为例，荧光光束按照其被筒状内腔的内壁反射前的发射方向会传播到四周处，以形成如图8的（A）中的阴影部分的光斑部分，由于图7所示的筒状光阑模块192的P2处的横截面的直径小于等于P2处的荧光光束的横截面的直径，使得原本传播到四周处的荧光（如图8的（A）中的阴影部分的荧光）在反射后叠加到四周的偏中间处（如图8的（B）中的阴影部分），四周的荧光（如图8的（B）中的阴影部分）的光强要比没有反射叠加的情况下有所增加，从而使得图8的（B）中的阴影部分的荧光得到相应的增强，而中间部分的荧光光强没有发生变化。也即，能够使得经过筒状光阑模块192的荧光光束所形成的光斑能量分布均匀化。
在第四示例中，如图6所示，荧光收集模块13与非线性光电转换模块14之间设置有光学处理模块19，光学处理模块19包括平顶光模块191和筒状光阑模块192。
平顶光模块191和筒状光阑模块192可以是一体化结构，也可以是拼接结构，还可以是同一模块中的两个部分，也可以为同一模块，此处不作限定。
具体地，如图4或图6所示，在荧光收集模块13与非线性光电转换模块14之间设置有筒状光阑模块192的时候，如图7所示，筒状光阑模块192在入光口处P1的直径需大于等于从该入光口处P1入射的荧光光束的横截面直径，从而能够尽可能使得全部荧光光束均能够射入筒状光阑模块192中，减少对荧光光束的传播造成阻挡的可能性。
进一步地，筒状光阑模块192在入光口处P1的直径可等于从该入光口处P1入射的荧光光束的横截面直径，从而最大程度的减少了杂散光对到非线性光电转换模块14的负面影响。
如图7所示，筒状光阑模块192至少还存在一处P2的直径小于等于或小于荧光光束在该处的横截面的直径，如图8所示，能够将图8的（A）中的阴影部分的荧光光束进行反射，以使得经过筒状光阑模块192的荧光光束，形成横截面如图8的（B）所示的荧光光束。由于一般情况下，荧光光束的光强分布为中间强而四周弱，图8的（A）中的阴影部分的荧光反射后叠加到图8的（B）中的阴影部分后，图8的（B）中的阴影部分的荧光光强要比没有反射叠加的情况下有所增加，从而图8的（B）中的阴影部分的荧光得到相应的增强，而中间部分的荧光光强没有发生变化。也即，能够使得经过筒状光阑模块192的荧光光束所形成的光斑能量分布均匀化。
如图7所示，图7的（A）中的筒状光阑模块192的剖面形状、图7的（B）中的筒状光阑模块192的剖面形状、图7的（C）中的筒状光阑模块192的剖面形状各不相同，但其均满足入光口处P1的直径大于等于从该入光口处P1入射的荧光光束的横截面直径，以及至少还存在一处P2的直径小于等于荧光光束在该处的横截面的直径的两个条件，因此，图7所示三类筒状光阑模块192均能够基于其具备光束反射能力的筒状内腔内壁，对触碰到内壁的荧光光束进行反射，如图7中的P2处，由于该处的筒状内腔的剖面直径小于等于该处的荧光光束的横截面直径，从而使得部分荧光光束被其内壁所反射，从而使得经过筒状光阑模块192出射的荧光光束中原本会从边缘处发散的光束受反射而改变其传播方向，而这些反射后被改变传播方向的光束会叠加在非线性光电转换模块14的方形感光面内的边缘区域上，而该边缘区域的光强在接收到该叠加的光束前就偏弱，而在叠加后能够得到增强，进而可提高荧光光束所形成光斑的光强分布的均匀性。
综上，基于上述方式，任意满足上述两个条件的筒状光阑模块192，如图7示出的三种筒状光阑模块192，均能够提高荧光光束在非线性光电转换模块14的感光面上形成的光斑的光强分布的均匀性。
在一具体示例中，沿荧光光束的传播方向，筒状光阑模块192的筒状内腔的剖面先减小再增大，该剖面与从筒状光阑模块192中穿过的荧光光束的中心光径垂直。
由于该筒状内腔的剖面先减小后增大，能够使得荧光光束向四周发散的光束部分受到内壁的反射，而在筒状内腔中朝荧光光束的中心光径方向偏移，进而达到使得荧光光束所形成光斑的能量分布的均匀性提高的效果。举例说明，参见图8，图8是本申请的一实施例的结构示意图，以非线性光电转换模块14具备正方形的感光面且筒状光阑模块192的剖面为正方形为例，如图8的（A）所示，在未设置筒状光阑模块192时，荧光光束通常会存在如阴影部分所示的光束部分发散到感光面外，如图8的（B）所示，在上述筒状光阑模块192的作用下，荧光光束发散出去的阴影部分对应的光束部分能够经内壁的反射而叠加在正方形剖面内的相应位置处，从而使得荧光光束在非线性光电转换模块14上形成的光斑不会因部分光束的发散而产生能量分布不均匀的状况，提高了流式检测的准确性。
筒状内腔中的全部剖面中面积最小的剖面即为筒状光阑模块192中的荧光光束的光路的焦平面。
基于上述方式，通过构建上述筒状光阑模块192，以使其筒状内腔的内壁能够反射荧光光束，即可以较为简单的构造形成一具备平顶光处理能力的筒状光阑模块192，提高了流式检测的准确性。
进一步地，剖面的形状可以是多边形或圆形。
具体地，举例说明，若剖面的形状为圆形，则筒状内腔可以是由两个圆锥内腔构成并使两个圆锥的顶端相连的内腔。
此外，该圆形具体可以是正圆形，该多边形具体可以是正多边形，例如正方形。
基于上述方式，能够提高筒状光阑模块192所输出的荧光光束的光斑的能量分布均匀性，进一步提高流式检测的准确性。
在一实施例中，荧光光束在非线性光电转换模块14的感光面上形成的光斑面积与非线性光电转换模块14的感光面的总面积之比大于70%。
具体地，如图10所示，实线构成的圆形代表光斑的轮廓，实线构成的方形代表非线性光电转换模块14的感光面的轮廓。
如图10的（A）所示，在荧光光束仅在非线性光电转换模块14的感光面上形成光斑D的情况下，光斑D的光斑面积占感光面的总面积的比例最大可以是π/4，约为78.54%。光斑面积占感光面的总面积的比例也可是大于等于70%的其它值，如71%或75%或78%，此处不作限定。
如图10的（B）所示，若荧光光束不仅在非线性光电转换模块14的感光面上形成光斑E，且使得光斑E的部分位于感光面之外，那么，在如图10的（B）所示的光斑E位于感光面之外的阴影部分的面积，不大于感光面上不存在光斑的面积的情况下，通过合理设置光斑在感光面上的大小和位置，能够使得荧光光束在非线性光电转换模块14的感光面上形成的光斑面积与非线性光电转换模块14的感光面的总面积之比大于π/4。尤其是在光斑刚刚超过非线性光电转换模块14的感光面时，虽然有一部分荧光无法得到利用，但光斑在感光面上增加的另一部分荧光的光斑面积相较于该无法利用部分荧光的光斑面积更大，因此，基于该方式，能够在尽可能确保光斑利用率足够高的前提下，提高非线性光电转换模块14的感光面的利用率。
单光子雪崩二极管阵列可由多个单光子雪崩二极管单元组成，单光子雪崩二极管单元与单光子雪崩二极管单元之间存在间隙，而光子打到这个区域不会引起雪崩，通常叫做死区，这就导致了有效探测面积会小于单光子雪崩二极管阵列总面积。如果考虑到死区部分，在光斑刚刚超过非线性光电转换模块14的感光面时，虽然有一部分荧光无法得到利用，但光斑在感光面上增加的另一部分荧光的光斑面积更大，更能够在尽可能确保光斑利用率足够高的前提下，提高非线性光电转换模块14的感光面的利用率。基于上述方式，能够扩大光斑面积所占感光面总面积的比例，以尽可能使得感光面上的光斑的能量分布均匀化，以提高流式检测的准确性，同时，也能够提高非线性光电转换模块14的感光面的利用率，减少资源的浪费。
进一步地，通过构建上述筒状光阑模块192，并使其筒状内腔的内壁具备反射荧光光束的能力，即可以较为简单的构造形成一具备平顶光处理能力的筒状光阑模块192，且使得经过筒状光阑模块192的荧光光束在非线性光电转换模块14的感光面上形成光斑面积与非线性光电转换模块14的感光面的总面积之比大于π/4，π/4约为78.54%。该面积之比具体可以是80%或95%或其它值，此处不作限定。通过筒状光阑模块192使得大部分荧光均能得到利用，使得在感光面上形成的光斑中，四周部分的原本较弱的荧光光强有所增强，而中心部分的原本较强的荧光光强不变，进而使得荧光光束在非线性光电转换模块14的感光面上形成光斑的能量分布均匀化，且突破了圆形光斑与非线性光电转换模块14的方形感光面积的形状限制，大大提升了非线性光电转换模块14的线性范围，进一步提高了流式检测的准确性。
在一实施例中，光源12用于根据待测粒子的体积调节光源光束的光强，其中，待测粒子的体积越小，光源光束的光强越大。
具体地，需要说明的是，由于非线性光电转换模块14为单光子雪崩二极管阵列所构成的检测模块，单光子雪崩二极管在未接收到光束时存在一定的暗脉冲效应，也即一个单光子雪崩二极管在未接收到光束时，其也可能会生成一定脉冲，称为暗脉冲，且单个单光子雪崩二极管所产生的暗脉冲的幅值为固定值。
待测粒子越小，则同等光强下的光源光束通过待测粒子激发产生的荧光光束的光强则越小，在待测粒子体积较小的情况下，非线性光电转换模块14基于接收到的光强较小的荧光光束进行光电转换时，由于存在上述暗脉冲且光强小的荧光光束所对应脉冲较小，所得到的电信号的失真将会较为严重。例如，若对红细胞和血小板分别进行荧光检测，由于上述暗电流的存在，平均粒径较大的红细胞所对应的荧光光束的脉冲受到暗脉冲的影响较小，但平均粒径较小的血小板所对应的荧光光束的脉冲受到暗脉冲的影响就较大，也即该暗脉冲会对较小幅值的荧光光束的检测结果产生较大的干扰，故基于上述方式，可通过动态调节的方式，使得待测粒子的体积越小，光源光束的光强越大，也即使得光源光束的光强与待测粒子的体积呈负相关关系，即可在待测粒子较小时，通过光强较大的光源光束激发产生光强较大的荧光光束，从而使得暗脉冲的干扰所能造成的负面影响降至较低水平，提高流式检测的准确性。
在一示例中，荧光光束在非线性光电转换模块14的感光面上形成的光斑的面积大于9平方毫米，当待测粒子的体积小于或等于0.5fl时，光源光束的光强不小于3uw。
本申请还提出一种样本分析仪，参见图9，图9是本申请样本分析仪的一实施例的结构示意图，如图9所示，样本分析仪20包括血液分析装置21。
血液分析装置21可以是前文任意一实施例所述的血液分析装置，此处不再赘述。
区别于现有技术，本申请的技术方案中，通过荧光收集模块13对光源发出的光源光束打在待测粒子上激发生成的荧光光束进行聚光，以使得荧光光束先汇聚再发散，使得荧光光束汇聚后的发散角为2.756-7.84度，并能够在相应的焦平面后的较短的光路长度下形成面积较大的光斑，照射到非线性光电转换模块14的感光面上，同样光强下的荧光光束所形成的光斑的面积越大，则光斑每一处的光强越均匀，进而使得发射到非线性光电转换模块14的感光面上的每一个感光点的光子数量尽可能相同或相近，从而使得血液分析装置基于接收到的荧光光束进行检测得到的检测结果较为准确，基于上述方式，能够有效提高流式检测的准确性。
在本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(可以是个人计算机，服务器，网络设备或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器( RAM )，只读存储器(ROM )，可擦除可编辑只读存储器( EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器( CDROM )。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种血液分析装置，其特征在于，包括：
光学流动室，待测粒子从所述光学流动室中流过；
光源，所述光源用于朝所述光学流动室发射光源光束，所述光源光束照射在所述光学流动室中流过的所述待测粒子上，激发生成荧光光束；
荧光收集模块，所述荧光收集模块设置于所述光源光束的中心光径的侧向，用于接收并汇聚所述荧光光束，所述荧光光束的中心光径与所述光源光束的中心光径垂直相交；
非线性光电转换模块，所述非线性光电转换模块用于对所述荧光收集模块所汇聚的所述荧光光束进行光电转换；
其中，所述非线性光电转换模块设置于所述荧光光束经所述荧光收集模块汇聚所形成的焦平面的下游；
所述荧光光束经所述荧光收集模块汇聚后的发散角为2.756-7.84度。
2.根据权利要求1所述的血液分析装置，其特征在于，所述血液分析装置还包括反射模块；
所述反射模块位于所述荧光光束的中心光径上，所述反射模块用于反射所述荧光光束，以使反射后的所述荧光光束向所述非线性光电转换模块发射。
3.根据权利要求2所述的血液分析装置，其特征在于，
反射后的所述荧光光束的中心光径的平行分量大于等于反射后的所述荧光光束的中心光径的垂直分量；
所述非线性光电转换模块与所述光源光束的中心光径之间的最短距离小于所述荧光光束的中心光径的路径长度。
4.根据权利要求1所述的血液分析装置，其特征在于，
所述光源光束还经所述待测粒子的散射生成前向散射光束和侧向散射光束，所述荧光光束的中心光径和所述侧向散射光束的中心光径至少部分重合；
所述血液分析装置还包括分光模块、第一线性光电转换模块和第二线性光电转换模块；
所述分光模块位于所述荧光光束和所述侧向散射光束的重合中心光径上，所述分光模块用于透射所述荧光光束并反射所述侧向散射光束，以使反射后的所述侧向散射光束向所述第二线性光电转换模块发射，并使透射后的所述荧光光束的中心光径继续沿着透射前的所述荧光光束的中心光径延伸；
所述第一线性光电转换模块位于所述前向散射光束的中心光径上，所述第一线性光电转换模块用于对所述前向散射光束进行光电转换；
所述第二线性光电转换模块位于反射后的所述侧向散射光束的中心光径上，所述第二线性光电转换模块用于对所述侧向散射光束进行光电转换；
所述前向散射光束的中心光径的平行分量与反射后的所述侧向散射光束的中心光径的平行分量方向相同。
5.根据权利要求2所述的血液分析装置，其特征在于，
所述光源光束还经所述待测粒子的散射生成前向散射光束和侧向散射光束，所述荧光光束的中心光径和所述侧向散射光束的中心光径至少部分重合；
所述血液分析装置还包括分光模块、第一线性光电转换模块和第二线性光电转换模块；
所述分光模块位于所述荧光光束和所述侧向散射光束的重合中心光径上，所述分光模块用于透射所述荧光光束并反射所述侧向散射光束，以使反射后的所述侧向散射光束向所述第二线性光电转换模块发射，并使透射后的所述荧光光束的中心光径继续沿着透射前的所述荧光光束的中心光径延伸；
所述第一线性光电转换模块位于所述前向散射光束的中心光径上，所述第一线性光电转换模块用于对所述前向散射光束进行光电转换；
所述第二线性光电转换模块位于反射后的所述侧向散射光束的中心光径上，所述第二线性光电转换模块用于对所述侧向散射光束进行光电转换；
反射后的所述荧光光束的中心光径的平行分量与反射后的所述侧向散射光束的中心光径的平行分量方向不同。
6.根据权利要求1所述的血液分析装置，其特征在于，
所述荧光收集模块的数值孔径大于0.5。
7.根据权利要求1所述的血液分析装置，其特征在于，
所述荧光收集模块的焦距范围为3-6毫米。
8.根据权利要求4或5所述的血液分析装置，其特征在于，所述第一线性光电转换模块和所述第二线性光电转换模块均包括一个光电传感器、一个光电转换单元和一个调理运放模块；
其中，所述第一线性光电转换模块的光电传感器的感光面的中心位置与所述第二线性光电转换模块的光电传感器的感光面的中心位置距离不超过10cm。
9.根据权利要求1所述的血液分析装置，其特征在于，
所述荧光光束在所述非线性光电转换模块的感光面上形成的光斑的面积大于9平方毫米。
10.根据权利要求1所述的血液分析装置，其特征在于，
所述非线性光电转换模块中的每一个非线性光电转换单元的感光面的尺寸大于等于25微米，
和/或，所述非线性光电转换模块中的全部非线性光电转换单元的总数量大于500个，
和/或，所述非线性光电转换模块中的每一个非线性光电转换单元的光子探测效率大于15%，
和/或，所述非线性光电转换模块的感光面的总面积大于等于36平方毫米。
11.根据权利要求1所述的血液分析装置，其特征在于，所述荧光光束在所述非线性光电转换模块的感光面上形成的光斑面积与所述非线性光电转换模块的感光面的总面积之比大于70%。
12.根据权利要求1-7和9-11中的任一项所述的血液分析装置，其特征在于，所述荧光收集模块与所述非线性光电转换模块之间还设置有平顶光模块和/或筒状光阑模块；
所述平顶光模块用于将所述荧光光束转化成平顶光束，所述非线性光电转换模块用于对经所述平顶光模块转化后的所述荧光光束进行光电转换；
所述筒状光阑模块具有一筒状内腔，所述荧光光束从所述筒状内腔的入光口入射并从所述筒状内腔的出光口出射，所述筒状内腔的内壁设置成能够反射进入所述筒状内腔的所述荧光光束，所述非线性光电转换模块用于对经过所述筒状光阑模块后的所述荧光光束进行光电转换。
13.根据权利要求12所述的血液分析装置，其特征在于，所述入光口的直径大于等于从所述入光口处入射的所述荧光光束的横截面的直径，且所述筒状内腔在入光口之后的至少一处的横截面的直径小于等于相应位置处的所述荧光光束的横截面的直径；
各所述横截面分别与相应位置处的所述荧光光束的中心光径垂直。
14.根据权利要求1-7和9-11中的任一项所述的血液分析装置，其特征在于，所述光源用于根据所述待测粒子的体积调节所述光源光束的光强，其中所述待测粒子的体积越小，所述光源光束的光强越大；
当所述待测粒子的体积小于或等于0.5fl时，所述光源光束的光强不小于3uw。
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